Wpływ zmian nawodnienia na funkcje nerwowo-mięśniowe sportowców (H2OAthletes)

Sportowcy są uzależnieni od siły mięśniowej, ponieważ wiąże się to z wyższym tempem rozwoju siły i siły mięśniowej, ogólnymi i specyficznymi umiejętnościami sportowymi oraz zmniejszonym odsetkiem urazów. Istnieją dowody naukowe wskazujące, że stan odwodnienia [tj. 2 do 3% utraty masy ciała (BML) przypisywany utracie wody] osłabia siłę i moc mięśni. Jednak to, w jaki sposób ta redukcja wpływa na wyniki sportowe, pozostaje kwestią sporną.

Wiemy, że rozwój siły mięśniowej wywodzi się z kombinacji czynników morfologicznych (pole przekroju poprzecznego mięśni, architektura mięśni i sztywność mięśniowo-ścięgnista) i neuronalnych (rekrutacja jednostek motorycznych, synchronizacja i częstotliwość wyzwalania). Tak więc czynniki neuronalne mogą być jednym z możliwych wyjaśnień skutków odwodnienia. W rzeczywistości istnieje biologiczne prawdopodobieństwo tego związku, ponieważ odwodnienie może wpływać na stężenie elektrolitów (zwłaszcza potasu i sodu) w przestrzeniach wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych, prowadząc do zmiany potencjału elektrochemicznego błony.

Chociaż w niektórych badaniach oceniano wpływ zmian nawodnienia na funkcje nerwowo-mięśniowe za pomocą analizy elektromiografii (EMG), nadal nie ma wśród nich konsensusu. Niektórzy autorzy wykazali wpływ odwodnienia na wytrzymałość mięśni i sygnał EMG, w tym zmniejszenie średniej częstotliwości mocy EMG (MPF) i przyspieszenie średniej kwadratowej (RMS), co prawdopodobnie oznacza zmniejszoną pobudliwość błony i przyspieszoną ośrodkową regulację jednostki motorycznej działalność. Podczas gdy inni nie stwierdzili żadnego wpływu odwodnienia na wartości EMG. Dlatego konieczne są badania eksperymentalne z wykorzystaniem dobrze zaprojektowanych prób i najnowocześniejszych technologii, aby lepiej zrozumieć wpływ ostrego odwodnienia na funkcje nerwowo-mięśniowe, szczególnie u sportowców.

Utrzymanie stanu euhydratacji jest kluczowe dla prawidłowego fizjologicznego funkcjonowania organizmu, osiąganego dzięki czynnikom fizjologicznym i behawioralnym. Jednak ćwiczenia mogą zakłócić równowagę wodną, ​​zwłaszcza gdy są wykonywane w gorącym otoczeniu, zwiększając utratę wody. Może to dalej prowadzić do odwodnienia, jeśli sportowiec nie nawodni się odpowiednio. W tym sensie dowody naukowe zidentyfikowały osoby, które są uważane za osoby pijące mało (tj. osoby, które są narażone na regularne spożywanie małej ilości wody) i osoby pijące dużo (tj. osoby, które są narażone na duże regularne spożycie wody). Te różnice w spożyciu wody prowadzą do różnych reakcji fizjologicznych, takich jak poziomy wazopresyny argininowej (AVP) w surowicy, a także w stanach nastroju. Chociaż nie ustalono żadnych szczegółowych wytycznych dotyczących całkowitego spożycia wody dla sportowców, w porównaniu z wytycznymi Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności dotyczącymi spożycia wody przez zdrowe osoby dorosłe nie spełniają one wytycznych, zwłaszcza gdy bierze się pod uwagę większe zapotrzebowanie na nawodnienie. Jak wspomniano wcześniej, AVP zastosowano do odróżnienia osób pijących mało od osób pijących dużo, a mianowicie podwyższonego AVP w osoczu u osób pijących mało, co sugeruje odwodnienie wewnątrzkomórkowe.

W rzeczywistości zmiany całkowitej wody w organizmie (TBW) i jej przedziałów [tj. wody wewnątrzkomórkowej (ICW) i wody pozakomórkowej (ECW)] zostały zbadane pod kątem ich wpływu na wyniki sportowe. Silva i współpracownicy zaobserwowali, że sportowcy judo, którzy zmniejszają TBW, a mianowicie poprzez zmniejszanie ICW, to ci, którzy zmniejszają siłę górnej części ciała, niezależnie od zmian w wadze i beztłuszczowej tkance miękkiej ramion. Ponadto ICW był jedynym przedziałem wody w organizmie, którego redukcje wyjaśniały większe prawdopodobieństwo utraty >2% maksymalnej siły przedramienia, niezależnie od zmian w wadze i beztłuszczowej tkance miękkiej ramion. Wreszcie, ICW uznano również za główny predyktor siły i wysokości skoku w ciągu sezonu u sportowców na szczeblu krajowym. Tak więc wydaje się, że ICW i nawodnienie komórkowe odgrywają istotną rolę w sile i sile atletycznej, chociaż potrzebne są dalsze badania, aby powiązać te przedziały płynu strukturalnego ze zmianami stanu nawodnienia i jego powiązaniem z funkcją nerwowo-mięśniową.

Wreszcie, badanie nawodnienia zostało uznane za kontrowersyjny temat i pomimo istnienia znacznej liczby badań, nie ma jasnego protokołu dotyczącego najlepszych praktyk oceny stanu nawodnienia u sportowców. Ponadto potrzebne są nowe metody, które zapewniają bezpieczny, dokładny, niezawodny i wykonalny stan nawodnienia. Analiza impedancji bioelektrycznej (BI) jest alternatywną techniką w tym konkretnym kontekście. Metoda BI wykorzystuje składowe impedancji: rezystancję (R) i reaktancję (Xc). Dostępny jest również kąt fazowy (PhA), reprezentujący odpowiedni wskaźnik zdrowia komórek i funkcjonalności mięśni, ale brakuje badań dotyczących przydatności tego markera do śledzenia siły/mocy u sportowców narażonych na krótkotrwałe zmiany stanu nawodnienia.

Podsumowując, brakuje opartych na dowodach protokołów z najnowocześniejszą metodologią do testowania wpływu modyfikacji spożycia wody na funkcje nerwowo-mięśniowe za pomocą analizy EMG w populacji sportowców. Ponadto dostępne obecnie projekty eksperymentalne wykazują ograniczenia metodologiczne w ocenie stanu nawodnienia i przedziałów wodnych organizmu. Dlatego też, aby przezwyciężyć niedociągnięcia, potrzebne są innowacyjne badania z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii. Dlatego naszym głównym celem jest określenie wpływu zmian nawodnienia (tj. 4-dniowej interwencji ukierunkowanej na zwiększenie spożycia wody i ostre odwodnienie) na siłę i moc (z analizą EMG odpowiedzi nerwowo-mięśniowej) sportowców. Cele drugorzędne obejmują: i) porównanie wpływu ostrego odwodnienia na funkcje nerwowo-mięśniowe przed i po interwencji; ii) przeanalizować wpływ interwencji na TBW, ECW, ICW i nawodnienie beztłuszczowej masy ciała (KKM); iii) przeanalizować wpływ zmian nawodnienia (tj. 4-dniowa interwencja ukierunkowana na zwiększenie spożycia wody i ostre odwodnienie) na kilka wskaźników nawodnienia (osmolalność surowicy, śliny i moczu) oraz markery biochemiczne (stężenie AVP i sodu); iv) przetestowanie przydatności surowych parametrów BI segmentowych i całego ciała w wykrywaniu ostrego odwodnienia przy użyciu osmolalności surowicy jako techniki referencyjnej; v) zbadanie, czy PhA można wykorzystać jako marker funkcji nerwowo-mięśniowej;